
- Forschung
Meldung vom: | Verfasser/in: Stephan Laudien
Einem internationalen Forschungsteam ist es gelungen, eines der R?tsel der Evolution zu l?sen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gingen der Frage nach, weshalb sich der Lebenszyklus von Tierarten deutlich voneinander unterscheidet. Speziell ging es um die Frage, weshalb vor allem wirbellose Tiere w?hrend ihrer Individualentwicklung ein Larvenstadium durchlaufen. Diese vielf?ltigen Larven verwandeln sich sp?ter in das erwachsene Tier. Hingegen entwickeln sich bei Wirbeltieren wie dem Menschen die Nachkommen direkt zu einer kleineren Version der Erwachsenen.
Im Fokus der Untersuchung standen drei Arten von wirbellosen Meereswürmern, den sogenannten Anneliden.??Wir haben das Genom dieser drei Arten sequenziert und es mit über 600 Datens?tzen von 60 weiteren Arten verglichen“, sagt Prof. Dr. Andreas Hejnol von der Friedrich-Schiller-Universit?t Jena. Der Zoologe und Evolutionsbiologe ist Mitverfasser der Studie, die jetzt unter dem Titel ?Annelid functional genomics reveal the origins of bilaterian life cycles“ im renommierten Journal ?Nature“ ver?ffentlicht wurde. Beteiligt waren Forscher aus England, Wales, Japan, Norwegen und Deutschland.
Prof. Dr. Andreas H. Hejnol im Phyletischen Museum der Friedrich Schiller Universit?t Jena.
Foto: Jens Meyer (Universit?t Jena)Ein Faktor ist das Nahrungsangebot für den Embryo
Das Forschungsteam unter Leitung der Queen Mary University of London deckt erstmals den Mechanismus auf, der erkl?rt, wie sich aus dem Embryo entweder eine Larve oder eine Miniaturversion des erwachsenen Tieres entwickelt.
Wie Andreas Hejnol erl?utert, h?ngt die ?Entscheidung“ für oder gegen ein Larvenstadium davon ab, zu welchem Zeitpunkt die Gene für den Hinterleib bzw. Schwanz aktiviert werden. Geschieht das versp?tet, entwickeln sich zun?chst sogenannte ?Kopflarven“, die sich selbstst?ndig bewegen k?nnen, beispielsweise durch Flimmerh?rchen.
Im Gegensatz zu freischwimmenden Fischen oder Quallen profitieren sogenannte sessile Tiere vom Larvenstadium. Dazu geh?ren R?hrenwürmer und Muscheln wie Austern. Diese Tiere bewegen sich nur als Larven frei durchs Wasser und k?nnen so neue Lebensr?ume besiedeln. In geeigneter Umgebung angekommen, werden sie sesshaft (sessil), sie bleiben dann ortsgebunden.
Prof. Hejnol sagt, vergleichbar seien die unterschiedlichen Strategien mit der Vermehrungspraxis von Pflanzen. W?hrend manche Pflanzen ihre Samen in Früchten verstecken, die von Tieren weit verstreut werden k?nnen, setzen andere auf S?mlinge, die einfach herunterfallen und so in der direkten Umgebung der Mutter bleiben. ??
Neues Licht auf einen alten Gelehrtenstreit in der Zoologie geworfen
Die jetzt in ?Nature“ ver?ffentlichten Forschungsergebnisse werfen auch ein neues Licht auf einen Streit, der in der Zoologie seit mehr als 100 Jahren schwelt. Anerkannte Vertreter des Faches wie der in Jena lehrende Ernst Haeckel (1834-1919) hatten postuliert, das Larvenstadium sei ein frühes Prinzip der Evolution. In seinem biogenetischen Grundgesetz formulierte Haeckel die Annahme, jedes Lebewesen durchlaufe in seiner Embryonalentwicklung das Larvenstadium.
?Wir k?nnen jetzt zeigen, wie einfach es ist, eine Larve zu bilden oder diese Bildung wieder abzuschalten“, sagt Andreas Hejnol. Dieses ?Erfolgsrezept“ mache es sehr wahrscheinlich, dass die Entwicklung von Larven mehrfach unabh?ngig voneinander im Laufe der Evolution entstanden ist. Die auf Ernst Haeckel zurückgehende Theorie ist durch die neuen Erkenntnisse widerlegt.
Original-Publikation:?
Martín-Durán et al.: Annelid functional genomics reveal the origins of bilaterian life cycles, Nature 2023,?https://www.nature.com/articles/s41586-022-05636-7Externer Link, DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-022-05636-7Externer Link
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